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1、 能量守恒定律 我们已经学过了好几种形式的能量了 那么到底如何定义能量呢 一 能量的概念 一个物体能够对外做功 我们就说这个物体具有能量 二 能量的多样性 对应于不同的运动形式 能的形式也是多种多的 机械能对应机械运动 内能对应大量微观粒子的热运动 我们知道能量的形式 机械能 内能 电能 太阳能 化学能 生物能 原子能等 这些能量之间有联系吗 有什么联系呢 讨论与思考 太阳能的利用 太阳能转化为电能 内燃机车 内能转化机械能 水电站 水的机械能转化为电能 水果电池 化学能转化为电能 三 能的转化 不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的 不同形式的能之间可以在一定条件的情况下相互转化 而且在转
2、化过程中总量保持不变 四 功是能量转化的量度 重力做功 重力势能和其他能相互转化弹力做功 弹性势能和其他能相互转化 五 能量守恒定律 内容 能量既不可会消灭 也不会创生 它只会从一种形式转化为其他形式 或者从一个物体转移到另一个物体 而在转化和转移过程中 能量的总量保持不变 定律的表达式E初 E终 E增 E减 说明 a 该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一 是学习物理学的一条主线 b 要分清系统中有多少种形式的能 发生了哪些转化和转移 c 系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量 滑动摩擦力与相对距离的乘积在数值上等于系统产生的内能 即Q FL相 在一定条件下 各种形式的能量可以相互转化
3、和转移 特点 能量的形式没有变化 特点 能量的形式发生变化 1 指出下列现象中能量的转化或转移情况 1 人在跑步时 身体发热 2 风吹动帆船前进 3 放在火炉旁的冷水变热 4 电流通过灯泡 灯泡发光 5 植物进行光合作用 化学能转化为内能 风的机械能转移到帆船上 内能由火炉转移给水 电能转化为光能 光能转化为化学能 六 能源和能量耗散 人类利用能源大致经历了三个时期 即柴薪时期 煤炭时期 石油时期 能量耗散 燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去 它就不会自动聚集起来供人类重新利用 练习1 一台水轮发电机组 每秒有2 0m3的水流过水轮机 若河坝水位高度差是20m 则水每秒对水轮机最多能做多少功
4、若有40 的机械能转化为电能 问发电机的输出功率为多大 解析 若使水对水轮机做的功最多 则把水的重力势能全部转给水轮机 则每秒对水轮机做功为W mgh Vgh 103 2 10 20J 4 105J 有40 的机械能转化为电能 由P w t又得发电机的功率P 1 6 105W 练习2某脉冲激光器的耗电功率为2 103W 每秒钟输出10个光脉冲 每个脉冲持续的时间为10 8s 携带的能量为0 2J 则每个脉冲的功率为 W 该激光器将电能转化为激光能量的效率为 解析每个脉冲的功率为P W t 2 107W 激光器将电能转化为激光能量的效率为 w w总 0 1 练习3一小物体以Ek1 100J的初动
5、能滑上斜面 当动能减少 Ek 80J时 机械能减少E 32J 则当物体滑回原出发点时动能为多少 解析设斜面倾角为 滑动摩擦力为F 动能减少80J时位移为l1 根据功能关系动能减少量等于合外力做的功 即 Ek mgsin F l1机械能减少量等于除重力以外的力 此题中即为F 所做的功 即E Fl1 设物体从斜面底端到最高点位移为l2则动能的减少量为100J 即Ek1 mgsin F l2设机械能的减少量为WF 即为上滑过程中滑动摩擦力所做的总功有WF F l2所以WF 40J 上滑及下滑过程中滑动摩擦力都做负功 且数值相等 所以一个往返摩擦力做负功总和为WF总 2WF 80J 物体回到原出发点时的动能Ek2由动能定理WF总 Ek1 Ek2Ek2 20J 谢谢大家 DNF私服
